一边是新能源车企发布会人潮涌动,资本疯狂押注电动化,舆论场上“燃油车末日将至”的声音此起彼伏;另一边,2025年度国家科学技术奖励大会在人民大会堂隆重举行,由潍柴牵头、联合天津大学、贵研催化、山东大学等6家单位攻关的“高性能柴油机关键技术及应用”项目,一举摘得国家科技进步二等奖。
强烈的反差感扑面而来。当全世界都在高喊“电动化”“碳中和”时,一家中国动力巨头却凭一台柴油机站在国家最高科技领奖台上。潍柴董事长谭旭光曾公开表示“新能源无法替代柴油机”的言论被再次翻出,公众不禁质疑:这是底气十足的远见,还是无视潮流的逆流?在碳中和目标下,柴油机究竟还有没有未来?我们从技术、场景、战略三个维度逐一拆解。
衡量柴油机先进性的核心指标之一,是热效率。自1897年世界上第一台柴油机在德国问世,此后一百多年,热效率从26%艰难爬升到46%,此后每向上提升一个百分点,都几乎成为全球行业公认的“不可能”。
但潍柴在这条路上坚守了十余年。2020年9月,潍柴发布全球首款本体热效率50.23%的柴油机,国际权威检测机构德国TÜV南德意志集团现场认证。此后四年间,潍柴连续四次刷新全球行业纪录——2022年1月突破51.09%,同年11月达到52.28%,2024年4月,在天津召开的世界内燃机大会上,这一数字定格在53.09%。每一次1个百分点左右的提升,背后都是围绕燃烧、空气、燃油、摩擦四大系统展开的基础研究和原创突破。
热效率的意义何在?通俗来说,同等燃油消耗下,热效率越高,输出的动力越强、排放越低。53.09%意味着柴油机将燃料化学能转化为机械能的效率已逼近当前物理极限。反观新能源车,虽然电机端效率可达90%以上,但发电端的碳排放和电力传输、储能过程中的损耗并未纳入核算。在高效燃烧领域,柴油机仍有巨大的优化空间,绝非“行将就木”的过时技术。
如果说热效率是“功夫”,可靠性就是“底牌”。柴油机缸内最高温度可达2500摄氏度,峰值压力达300巴,极端工况下,气门—座圈磨损、活塞积碳、缸套—活塞环磨损等问题,严重制约着柴油机的使用寿命。
潍柴科研团队精准探明关键部件磨损的底层机理,从材料、润滑、结构设计等多个维度进行系统创新,使整机B10寿命——即10%的产品需要大修时对应的里程——率先突破200万公里,达到全球领先水平。
200万公里是什么概念?对重型卡车和工程机械而言,这意味着整车在全生命周期内几乎无需大修。对比纯电重卡,目前大多数电动卡车电池循环寿命在1500至2000次左右,按单次续航300至400公里计算,理论总寿命约45万至80万公里,且实际使用中受环境、充电习惯等因素影响衰减更快。绝大多数电动汽车制造商提供的电池保修期为8年或15万公里。对于高频使用、停机一天就损失数万元的重卡和矿卡而言,柴油机的高可靠性是其不可替代的核心护城河。
“柴油机=冒黑烟”的刻板印象正在被技术打破。围绕低温氮氧化物转化效率、尿素结晶、颗粒物捕集三大行业痛点,潍柴团队创新提出“有效氨存储”理论,研发出低硅铝比、铈铜双金属SCR催化剂等一系列关键技术。最终,产品氮氧化物和颗粒物排放较国际主流竞品分别优化51%和62%,成为国内首家通过国六严苛排放认证的重型柴油机产品。
这意味着,柴油机完全可以通过先进的后处理技术达到极低的污染物排放水平。而从更长远的视角看,柴油机还具备兼容生物柴油、合成燃料等碳中和燃料的潜力。只要燃料端实现“绿色化”,内燃机的全生命周期碳排放就能大幅降低。柴油机“脏”的标签,正在被撕掉。
为什么柴油机至今不可替代?答案藏在那些新能源触达不到的“刚性场景”中。
远洋货轮横跨大洋,一次航行动辄数周,燃油携带能量密度远高于电池;矿山卡车、挖掘机常年在-40℃严寒、高海拔缺氧等极端环境下作业,需要瞬间爆发的大功率输出,现有电池技术根本无法满足。据行业数据,车用柴油机市场份额占比超过50%,船用柴油机占比约6%,两者合计占据全球柴油机市场的大半壁江山。全球70%以上的货物运输依赖柴油动力,短期内氢能、电能在功率密度和能源补给效率上完全无法匹敌。
再看军用领域。坦克、装甲车、野战发电机等装备,需要在战损补给中断、极端气候等条件下稳定运行。柴油燃料易于储存、能量密度高、供应链成熟,而新能源动力在战场环境下的生存能力和补给保障能力远未达到军标要求。偏远高原和海岛的电力供应,柴油发电机至今仍是保底选择。
这些场景决定了柴油机的技术护城河——高功率、长续航、高可靠性、燃料易得。至少在20年内,新能源在这些维度上难以实现全面突破。
纯电动汽车在城市短途、轻载领域前景广阔,但放在重型商用车场景中,问题就暴露了。若重卡搭载足够续航的电池,自重将大幅增加,大幅挤占载货能力;充电时间长达数小时,严重制约运营效率;充电桩在偏远矿区、高速干线上的覆盖率远远不够。电网负荷层面,大规模重卡同时充电对区域电网的冲击也不容忽视。
结论很清晰:纯电动适合城市短途、轻载场景,但无法替代柴油机在全场景中的支柱地位。两者各有边界,并非“你死我活”的关系。
氢燃料电池被寄予厚望,但现实骨感。当前绿氢制取成本居高不下,储运环节需要高压或液态氢,损耗巨大,加氢站建设投入动辄数千万元,基础设施远未达到商业化临界点。而潍柴自身也在布局氢燃料电池,但对于重载、长途场景,氢燃料电池的技术成熟度仍无法与柴油机比肩。柴油机产业链成熟、能量密度远高于氢燃料电池,且可直接兼容多种替代燃料,短期内无可替代。
再看宏观层面。我国能源资源禀赋的特点,官方表述为“富煤、贫油、少气”。据国家统计局数据,2024年我国原油对外依存度约七成,天然气对外依存度约四成。能源安全始终是悬在头顶的“达摩克利斯之剑”。
而柴油机恰恰是破解这一困局的关键支点——它不仅能燃烧传统柴油,还可兼容生物柴油、甲醇、氨等多元替代燃料。这意味着,柴油机可以作为“技术底座”,支撑我国能源供给的多元化转型。从国家战略层面而言,不应“非此即彼”,而应“宜电则电、宜油则油、宜氢则氢”。柴油机不会消亡,而是会在这场能源转型中不断进化,与新能源长期共存、互补共生。
回看潍柴此次获奖,这不是一次“逆流”之举,而是让传统动力在新能源时代找到全新定位的“远见”。内燃机不会消失,就像马车不会因为汽车的诞生而一夜绝迹。通过低碳燃料、混动化、智能控制等技术路径,柴油机正在实现一场“绿色重生”。技术迭代永无止境,传统与新兴之间,从来不是非黑即白的单选题。
你认为,在碳中和目标下,柴油机和新能源最终会是什么关系?是此消彼长,还是长期共存?评论区聊聊你的看法。